1、目 錄蓋梁模板、托架計(jì)算書1一、工程概況11.蓋梁類型12.支架搭設(shè)情況1二、計(jì)算依據(jù)1三、模板支架布置圖2四、計(jì)算原則2五、高1.6m蓋梁模板驗(yàn)算21.側(cè)模布置22.模板所受側(cè)壓力33.面板驗(yàn)算44. 橫肋驗(yàn)算55.豎向大肋驗(yàn)算7六、支架驗(yàn)算7七、銷棒驗(yàn)算13蓋梁模板、托架計(jì)算書一、工程概況1.蓋梁類型詳見圓柱墩墩身、系梁、蓋梁施工方案第二章工程概況2.支架搭設(shè)情況蓋梁施工采用無(wú)落地支架施工技術(shù):在墩柱中預(yù)埋兩根PVC管,將70mm鋼棒穿入其中,作為墩柱兩側(cè)牛腿拉桿,牛腿上放置千斤頂,將兩根45a型工字鋼分別擔(dān)在墩柱兩側(cè)的千斤頂上,并在兩根工字鋼上均勻鋪設(shè)12.6工字鋼作為分配梁,在超出蓋梁
2、的槽鋼上鋪設(shè)=5cm厚木板作為施工平臺(tái),分配梁兩端每隔2米焊一節(jié)1.2m高25鋼筋作為護(hù)欄立柱,護(hù)欄橫向通長(zhǎng)布鋼筋3道,護(hù)欄鋼筋焊好后用安全網(wǎng)圍護(hù)。二、計(jì)算依據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)人民交通出版社結(jié)構(gòu)力學(xué) 高等教育出版社鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 高等教育出版社公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范交通部部頒 JTJ041-2000三、模板支架布置圖四、計(jì)算原則由于本項(xiàng)目蓋梁尺寸繁多,模板均采用同種材料同一廠家加工,支架均采用同種材料搭設(shè),故在進(jìn)行模板驗(yàn)算與支架驗(yàn)算時(shí),選取結(jié)構(gòu)自重最大的蓋梁進(jìn)行驗(yàn)算,即選擇尺寸為長(zhǎng)寬高為11m2.4m1.6m的蓋梁(過(guò)渡墩)進(jìn)行驗(yàn)算,采用ansys有限元分析軟件與SM-slove結(jié)構(gòu)力學(xué)求解進(jìn)行
3、驗(yàn)算。五、高1.6m蓋梁模板驗(yàn)算1.側(cè)模布置側(cè)模采用鋼模,面板厚度4mm,豎肋間距40cm,橫肋間距30cm,豎向大肋間距1.05m。 材料用量表類別材料規(guī)格面板A3扁鋼=4mm豎中肋A3扁鋼=6mm豎邊肋等邊角鋼75*75*7橫中肋等邊角鋼75*75*7橫邊肋等邊角鋼75*75*7對(duì)拉背桿槽鋼82.模板所受側(cè)壓力新澆混凝土對(duì)模板的側(cè)壓力(按墩身模式): ch=251.6=40KN/m2,fch。取較小值40KN/m2,c為砼重度,砼澆筑速度按2m/h計(jì),澆筑溫度按T=15,初凝時(shí)間10h計(jì)。公式參考建筑施工計(jì)算手冊(cè)(中國(guó)建筑工業(yè)出版社)P443(8-8)。 考慮振動(dòng)荷載4KN/m2,則模板所
4、受側(cè)壓力為F=40+4=44KN/m2。3.面板驗(yàn)算按雙向板計(jì)算,三邊固結(jié)、一邊簡(jiǎn)支的情況來(lái)處理。(參考)。計(jì)算簡(jiǎn)圖1)強(qiáng)度驗(yàn)算ly/lx=0.3/0.4=0.75。查表得雙向板內(nèi)力組合系數(shù)為:,Kf=0.00294。取1m寬的板條作為計(jì)算單元,荷載為:q=44KN/m。支座彎矩:跨中彎矩:鋼材泊松比系數(shù)=0.3,跨中彎矩修正值為:面板的截面系數(shù):面板的正應(yīng)力:鋼材承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,f=215MPa,maxf,滿足要求。2)撓度驗(yàn)算鋼板的剛度:最大撓度:=l/400=0.75mm滿足要求。4. 橫肋驗(yàn)算橫邊肋采用75*75*7,支承在豎向大肋上,按三跨連續(xù)梁計(jì)算。荷載:q=Fh=440.3=13
5、.2KN/m 75*75*7的截面系數(shù)Wmin=9.93cm3,慣性矩I=53cm4,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:計(jì)算結(jié)果Mmax=1.27KNm。(1)強(qiáng)度驗(yàn)算max=Mmax/ Wmin=1.27103/9.93=128MPa145MPa。滿足要求。(2)撓度驗(yàn)算1、6單元端點(diǎn):2、3單元中點(diǎn):計(jì)算最大撓度f(wàn)=0.00049m=0.49mm,結(jié)構(gòu)允許撓度f(wàn)=L/400=400/400=1mm。滿足要求。5.豎向大肋驗(yàn)算選用28,截面模量W=50.6cm3,慣性矩I=202cm4。大肋下部荷載q=251.61.05=42KN/m。按兩跨連續(xù)梁計(jì)算,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:最大彎矩為:Mmax=1.8KNm。(1)強(qiáng)
6、度驗(yàn)算max=Mmax/ W=1.8103/50.6=35.6MPa145MPa 滿足要求。(2)撓度驗(yàn)算1單元中點(diǎn)處:撓度f(wàn)=0.00017m=0.17mml/400=2mm 滿足要求。面板、橫肋和豎向大肋的撓度組合為:面板與橫肋組合:f=0.45+0.49=0.94mm3mm面板與豎向大肋組合:f=0.45+0.17=0.62 mm3mm均滿足施工對(duì)模板的要求。六、支架驗(yàn)算 計(jì)算參數(shù)材料特性:工字鋼等級(jí)為Q235,彈性模量E=200GPa,泊松比=0.3;材料設(shè)計(jì)控制值:Q235鋼軸向應(yīng)力為135MPa,彎曲應(yīng)力140MPa,剪應(yīng)力80MPa; 荷載情況鋼筋混凝土容重=25KN/m3,蓋梁
7、高度為h=1.6m,蓋梁寬度B1=2.4m,縱梁間距B=2.2m蓋梁體積:V=40.4m3(未扣除柱頂部分混凝土體積)鋼筋混凝土自重荷載:q1= 25kn/m340.4m3 =1010kn;根據(jù)路橋施工計(jì)算手冊(cè)與模板設(shè)計(jì)圖紙:模板自重荷載:側(cè)模荷載取0.9KN/m2(備注:帶龍骨),底模荷載取0.7KN/m2,q2=0.9(16.832+2.162)+0.72.411=52.7kn;振動(dòng)混凝土荷載:2 KN/m2,q3=22.411=52.8kn;施工人群機(jī)具荷載:3 KN/m2,q4=32.411=79.2kn;考慮1.2倍的安全系數(shù)則整個(gè)支架上面所受的均布荷載q均=(1010+52.7+5
8、2.8+79.2) 1.2/11/2.4=54.3kpa 計(jì)算過(guò)程計(jì)算過(guò)程采用ansys有限元分析軟件,先建立空間模型,再進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析。工45a計(jì)算跨徑6.6m,工12.6a計(jì)算跨徑1.8m支架模型支架整體變形圖第一主應(yīng)力圖由計(jì)算結(jié)果應(yīng)力圖得到:最大第一主應(yīng)力產(chǎn)生在45a工字鋼支點(diǎn)位置,s1max=+135MPa140Mpa,滿足要求。第二主應(yīng)力圖由計(jì)算結(jié)果應(yīng)力圖得到:最大第二主應(yīng)力s2max=93MPa140Mpa,滿足要求。第三主應(yīng)力圖由計(jì)算結(jié)果應(yīng)力圖得到:最大第二主應(yīng)力s3max=-135MPa140Mpa,滿足要求。XY方向剪應(yīng)力圖由計(jì)算結(jié)果應(yīng)力圖得到:XY方向剪應(yīng)力XYmax=9
9、.96MPa80Mpa,滿足要求。YZ方向剪應(yīng)力圖由計(jì)算結(jié)果應(yīng)力圖得到:YZ方向剪應(yīng)力YZmax=12.3MPa80Mpa,滿足要求。橫梁(工45a)第一主應(yīng)力圖上圖顯示橫梁(工45a)最大應(yīng)力值為135Ma,最大撓度在跨中處fmax=0.005094m=5.094mm(方向向下),結(jié)構(gòu)允許撓度f(wàn)=L/400=6600/400=16.5mm。(參見公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范-JTJ041-2000 P67頁(yè)規(guī)定)fmaxf,滿足要求。分配梁(工12.6)第一主應(yīng)力圖上圖顯示分配梁(工12.6a)最大應(yīng)力值為56.4Ma,最大撓度在跨中處fmax=0.006368m(累計(jì)豎向撓度)-0.005094m
10、(工45a豎向最大撓度)=1.274mm(方向向下),結(jié)構(gòu)允許撓度f(wàn)=L/400=1800/400=4.5mm。fmaxf,滿足要求。七、銷棒驗(yàn)算設(shè)計(jì)控制值:45#鋼容許彎曲應(yīng)力220MPa,剪應(yīng)力為110MPa。70mm鋼棒(45#鋼)驗(yàn)算(按單根鋼棒受力的極端情況考慮)單根鋼棒承受剪力Q=(1010+52.7+52.8+79.2)1.2/4/2=179.205kn70mm鋼棒抗剪截面為A=3.14352=3846.5mm2,則70mm鋼棒抗剪力極限值為:max=179.205kn/ 3846.5mm2=46.6MPa110MPa,經(jīng)驗(yàn)算,符合要求。八、牛腿驗(yàn)算詳見牛腿設(shè)計(jì)加工大樣圖牛腿全部采用2cm厚鋼板焊接,焊縫要求滿焊、且焊縫厚度要求不低于10mm。材料特性:鋼板等級(jí)為Q235,彈性模量E=200GPa,泊松比=0.3;材料設(shè)計(jì)控制值:Q235鋼軸向應(yīng)力為135MPa,彎曲應(yīng)力140MPa,剪應(yīng)力80MPa;牛腿所受集中荷載Q=(1010+52.7+52.8+79.2)1.2/4=358.41kn采用ansys有限元結(jié)構(gòu)分析軟件對(duì)牛腿受力進(jìn)行驗(yàn)算: